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Polarization dependence technique of surface-enhanced infrared absorption with ATR configuration and its applications for solid-liquid interface measurements

Research Project

Project/Area Number 17K14501
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionKyushu University of Health and Welfare (2019-2022)
Shinshu University (2017-2018)

Principal Investigator

Uchida Taro  九州保健福祉大学, 薬学部, 講師 (70581643)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords表面増強赤外 / 偏光 / 表面振動分光 / 表面増強赤外分光 / DFT計算 / 偏光測定 / 赤外 / 偏光依存性 / 表面増強赤外吸収 / 界面計測 / 固液界面 / 固気界面
Outline of Final Research Achievements

In this study, we investigated the polarization dependence of surface-enhanced infrared absorption spectroscopy coupled with ATR configuration (ATR-SEIRAS). ATR-SEIRAS measurements of metal surfaces with p-polarized light provided adsorbed molecular and bulk molecular information, whereas measuring with s-polarized light did not. We performed indication expansion of ATR-SEIRAS application by applying these findings to cases in which a clean surface cannot be used as a reference spectrum. Setting a spectrum measured with p-polarized light as a sample spectrum and a spectrum measured with s-polarized light as a reference spectrum, we were able to obtain an 'absolute spectrum' of molecules absorbed on the surface. This result allowed us to gain precise information about absorbed structure of the molecules on the surface. Furthermore, this measurement technique was able to perform the time-resolved measurement.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ATR-SEIRASでは、参照および試料スペクトルが必要となる。通常は試料の吸着のない表面をを測定し参照スペクトルとする。清浄表面を参照として測定できない場合、外部から摂動を与え、摂動の有無による差スペクトルを測定するが、さまざまな問題が起こり、スペクトルの解釈を間違えやすい。これらにより、これまで、ATR-SEIRASの使用範囲が限定さていた。しかし、本研究課題ではATR-SEIRASの偏光依存性を明らかにし、その性質を測定に応用し、簡便な測定系でこれまで測定が難しかった実験系が測定できることを示したことから有用な研究と考えられた。

Report

(7 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 2019 2018 2017

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Is Physisorption Useful for Fine Pore Structure Control? Control of Pore Structure and Properties of SBA-15 by Paraffin Physisorption2018

    • Author(s)
      Taro Uchida, Minoru Deguchi, Keisuke Asakura, Sumio Ozeki, and Taku Iiyama
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 47 Issue: 1 Pages: 27-30

    • DOI

      10.1246/cl.170873

    • NAID

      130006302109

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 量子化学計算の実際2023

    • Author(s)
      内田太郎
    • Organizer
      信州大学量子化学研究会 2022年度第2回講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 電子励起を伴う吸収および発光スペクトルの計算法2023

    • Author(s)
      内田太郎
    • Organizer
      信州大学量子化学研究会 2022年度第3回講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 電極表面の吸着分子による CO2の触媒的還元反応機構の解明とそれに基づく反応場開発2022

    • Author(s)
      内田太郎
    • Organizer
      九州保健福祉大学学内研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 電極表面に吸着した有機分子による電気化学的触媒還元反応の解析2021

    • Author(s)
      内田太郎
    • Organizer
      宮崎大学 産学・地域連携センター 第28回技術・研究発表交流会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 電極吸着分子が触媒する二酸化炭素還元機構の解明2021

    • Author(s)
      内田太郎
    • Organizer
      九州保健福祉大学学内研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 偏光表面増強赤外吸収による界面の計測2019

    • Author(s)
      内田太郎
    • Organizer
      宮崎大学 産学・地域連携センター 第26回技術・研究発表交流会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Controlling the adsorption properties by the physisorption2019

    • Author(s)
      Seiichiro Ishii, Yuki Ishihara, Minoru Deguchi, Taro Uchida, Ryusuke Futamura, Taku Iiyama
    • Organizer
      Okinawa Colloids 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電極反応を赤外分光で追跡する2018

    • Author(s)
      内田太郎
    • Organizer
      信州高遠分析セミナー
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 偏光を用いた自己組織化単分子の吸着配向決定の試み2018

    • Author(s)
      内田太郎
    • Organizer
      信州高遠分析セミナー
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] パラフィンを利用したメソポーラスシリカの細孔制御2018

    • Author(s)
      飯山拓、出口実、石原裕規、内田太郎
    • Organizer
      第49回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] パラフィンの物理吸着によるSBA15の吸着特性制御2017

    • Author(s)
      出口実, 内田太郎, 尾関寿美男, 飯山拓
    • Organizer
      第31回日本吸着学会研究発表会 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2024-01-30  

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